3.2 交变电流的描述 课件 -2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

第三章 交变电流 第二节 交变电流的描述 选择性必修第二册 学习目标 1.知道交变电流的周期和频率的含义以及两者之间的关系； 2.知道峰值和有效值的关系，能结合交变电流的公式和图像识别周期和峰值； 3.能根据电流的热效应推导交变电流有效值。 复习回顾 交流电： 大小和方向都随时间做周期性变化 问题 我们如何描述这种电流的变化？ 公式：i ＝Imsinωt 图像 一、周期和频率 周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间，叫做它的周期。 符号：T 单位：秒（s） 频率：交变电流完成周期性变化的次数与所用时间之比； 符号：f 单位：赫兹 思考与讨论 一交变电流的电压随时间的变化图像如图 3.2-1所示，这个交变电流的周期是多少？频率是多少？ 二、峰值和有效值 图3.2-2是通过一个 R 为1 Ω的电阻的电流 i 随时间变化的曲线。这个电流不是恒定电流。 1. 怎样计算通电1 s内电阻 R 中产生的热量？ 2. 如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻R，也能在1 s内产生同样的热，这个电流是多大？ 让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等，而这个恒定电流的电流与电压分别为 I、U，我们就把 I、U 叫作这一交变电流的有效值。 二、峰值和有效值 理论计算表明，正弦式交变电流的有效值I、U与峰值Im、Um 之间有如下关系 u ＝ Umsin ωt i ＝ Imsin ωt 三、课堂小结 1、周期和频率 2、峰值和有效值 四、随堂练习 1. 我国电网中交变电流的周期是0.02 s，1 s内电流的方向发生多少次变化？ 2. 一个电容器，当它的两个极板间的电压超过10 V时，其间的电介质就可能被破坏而不再绝缘，这个现象叫作电介质的击穿，这个击穿电压叫作这个电容器的耐压值。能否把这个电容器接在正弦式交流电压是9 V的电路两端？为什么？ 3. 一个灯泡，上面写着“220 V 40 W”。当它接在正弦式交流电源上正常工作时，通过灯丝电流的峰值是多少？ 4. 图3.2-7是一个正弦式交变电流的波形图。根据i-t图像求出它的周期、频率、电流的峰值、电流的有效值。 5. 有一个电热器，工作时的电阻为50 Ω，接在电压u为Umsin ωt的交流电源上，其中Um为311 V，ω为100 π s-1。该电热器消耗的功率是多大？ 6. 有A、B、C三条导线，它们与大地之间的电压随时间变化的规律如图3.2-8所示。这三个电压中，它们的峰值有什么关系？它们的周期有什么关系？ 7. 通过某交流电流表的电流i随时间t变化的关系如图3.2-9所示，该电流表的示数是多少？ $$